Tweet
Understanding the ARP Cache
Mỗi thiết bị IPv4 trên một phân đoạn mạng duy trì một bảng trong bộ nhớ — bảng ARP hoặc bộ nhớ cache ARP. Mục đích của bảng này là lưu các địa chỉ IPv4 gần đây vào các ràng buộc địa chỉ MAC. Khi một máy chủ muốn truyền dữ liệu đến một máy chủ khác trên cùng một mạng con, nó sẽ tìm kiếm bảng ARP để xem có mục nhập hay không. Nếu có bài dự thi, người dẫn chương trình sử dụng nó. Nếu không có mục nhập, máy chủ IPv4 sẽ gửi một chương trình phát sóng ARP yêu cầu giải quyết.
Lưu ý
Bằng cách lưu vào bộ nhớ đệm các liên kết gần đây, có thể tránh các chương trình phát sóng ARP đối với bất kỳ ánh xạ nào trong bộ nhớ cache. Nếu không có bộ đệm ARP, mỗi máy chủ IPv4 sẽ phải gửi một chương trình phát sóng ARP mỗi khi nó muốn giao tiếp với máy chủ IPv4 khác.
Mỗi mục nhập hoặc hàng của bảng ARP có một cặp giá trị — địa chỉ IPv4 và địa chỉ MAC. Mối quan hệ giữa hai giá trị là một bản đồ, điều này đơn giản có nghĩa là bạn có thể xác định vị trí địa chỉ IPv4 trong bảng và khám phá địa chỉ MAC tương ứng. Bảng ARP lưu trữ ánh xạ cho các thiết bị trong mạng LAN cục bộ, bao gồm cả cổng mặc định.
Thiết bị tạo và duy trì bảng ARP động, thêm và thay đổi các mối quan hệ địa chỉ khi chúng được sử dụng trên máy chủ cục bộ. Các mục nhập trong bảng ARP sẽ hết hạn sau một thời gian; thời gian hết hạn mặc định cho các thiết bị Cisco là 4 giờ. Các hệ điều hành khác (Windows, Mac OS) có thể có giá trị khác - Ví dụ: hệ điều hành Windows sử dụng giá trị ngẫu nhiên trong khoảng từ 15 - 45 giây. Thời gian chờ này đảm bảo rằng bảng không chứa thông tin về các hệ thống có thể bị tắt hoặc đã được di chuyển. Khi máy chủ cục bộ muốn truyền lại dữ liệu, mục nhập trong bảng ARP sẽ được tạo lại thông qua quy trình ARP.
Nếu không có thiết bị nào đáp ứng yêu cầu ARP, thì gói ban đầu sẽ bị loại bỏ, vì không thể tạo khung để đưa gói vào nếu không có địa chỉ MAC đích.
Trên PC Microsoft Windows, lệnh arp -a hiển thị bảng ARP hiện tại cho tất cả các giao diện trên PC.
Để giới hạn đầu ra của lệnh arp trong một giao diện duy nhất, hãy sử dụng lệnh arp -a -N ip_address
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 1 trên 14)
Trong ví dụ này, máy chủ 192.168.3.1 cần gửi dữ liệu ứng dụng tùy ý đến máy chủ 192.168.4.2, nằm trên một mạng con khác. Ứng dụng không cần kết nối đáng tin cậy, vì vậy nó sử dụng User Datagram Protocol (UDP). Vì không cần thiết lập phiên, ứng dụng có thể bắt đầu gửi dữ liệu, sử dụng số cổng UDP để thiết lập phiên và phân phối phân đoạn đến đúng ứng dụng.
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 2 trên 14)
UDP bổ sung trước một header UDP (UDP HDR) và chuyển phân đoạn tới lớp IPv4 (Lớp 3) với lệnh gửi phân đoạn tới 192.168.4.2. IPv4 đóng gói phân đoạn trong gói Lớp 3, đặt địa chỉ nguồn (SRC IP) của gói thành 192.168.3.1, trong khi địa chỉ đích (DST IP) được đặt thành 192.168.4.2.
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 3 trên 14)
Khi Máy chủ A phân tích địa chỉ đích, nó nhận thấy rằng địa chỉ đích nằm trên một mạng khác. Máy chủ chuyển tiếp bất kỳ gói nào không dành cho mạng IPv4 cục bộ trong một khung được định hướng tới cổng mặc định. Cổng mặc định là địa chỉ của bộ định tuyến cục bộ, bộ định tuyến này phải được định cấu hình trên các máy chủ (PC, máy chủ, v.v.). IPv4 chuyển gói Lớp 3 sang Lớp 2 với các hướng dẫn để chuyển tiếp nó đến cổng mặc định. Máy chủ A phải đặt gói tin vào "bãi đậu xe" của nó (ở trạng thái chờ) cho đến khi nó có địa chỉ MAC của cổng mặc định.
Mỗi thiết bị IPv4 trên một phân đoạn mạng duy trì một bảng trong bộ nhớ — bảng ARP hoặc bộ nhớ cache ARP. Mục đích của bảng này là lưu các địa chỉ IPv4 gần đây vào các ràng buộc địa chỉ MAC. Khi một máy chủ muốn truyền dữ liệu đến một máy chủ khác trên cùng một mạng con, nó sẽ tìm kiếm bảng ARP để xem có mục nhập hay không. Nếu có bài dự thi, người dẫn chương trình sử dụng nó. Nếu không có mục nhập, máy chủ IPv4 sẽ gửi một chương trình phát sóng ARP yêu cầu giải quyết.
Lưu ý
Bằng cách lưu vào bộ nhớ đệm các liên kết gần đây, có thể tránh các chương trình phát sóng ARP đối với bất kỳ ánh xạ nào trong bộ nhớ cache. Nếu không có bộ đệm ARP, mỗi máy chủ IPv4 sẽ phải gửi một chương trình phát sóng ARP mỗi khi nó muốn giao tiếp với máy chủ IPv4 khác.
Mỗi mục nhập hoặc hàng của bảng ARP có một cặp giá trị — địa chỉ IPv4 và địa chỉ MAC. Mối quan hệ giữa hai giá trị là một bản đồ, điều này đơn giản có nghĩa là bạn có thể xác định vị trí địa chỉ IPv4 trong bảng và khám phá địa chỉ MAC tương ứng. Bảng ARP lưu trữ ánh xạ cho các thiết bị trong mạng LAN cục bộ, bao gồm cả cổng mặc định.
Thiết bị tạo và duy trì bảng ARP động, thêm và thay đổi các mối quan hệ địa chỉ khi chúng được sử dụng trên máy chủ cục bộ. Các mục nhập trong bảng ARP sẽ hết hạn sau một thời gian; thời gian hết hạn mặc định cho các thiết bị Cisco là 4 giờ. Các hệ điều hành khác (Windows, Mac OS) có thể có giá trị khác - Ví dụ: hệ điều hành Windows sử dụng giá trị ngẫu nhiên trong khoảng từ 15 - 45 giây. Thời gian chờ này đảm bảo rằng bảng không chứa thông tin về các hệ thống có thể bị tắt hoặc đã được di chuyển. Khi máy chủ cục bộ muốn truyền lại dữ liệu, mục nhập trong bảng ARP sẽ được tạo lại thông qua quy trình ARP.
Nếu không có thiết bị nào đáp ứng yêu cầu ARP, thì gói ban đầu sẽ bị loại bỏ, vì không thể tạo khung để đưa gói vào nếu không có địa chỉ MAC đích.
Trên PC Microsoft Windows, lệnh arp -a hiển thị bảng ARP hiện tại cho tất cả các giao diện trên PC.
Để giới hạn đầu ra của lệnh arp trong một giao diện duy nhất, hãy sử dụng lệnh arp -a -N ip_address
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 1 trên 14)
Trong ví dụ này, máy chủ 192.168.3.1 cần gửi dữ liệu ứng dụng tùy ý đến máy chủ 192.168.4.2, nằm trên một mạng con khác. Ứng dụng không cần kết nối đáng tin cậy, vì vậy nó sử dụng User Datagram Protocol (UDP). Vì không cần thiết lập phiên, ứng dụng có thể bắt đầu gửi dữ liệu, sử dụng số cổng UDP để thiết lập phiên và phân phối phân đoạn đến đúng ứng dụng.
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 2 trên 14)
UDP bổ sung trước một header UDP (UDP HDR) và chuyển phân đoạn tới lớp IPv4 (Lớp 3) với lệnh gửi phân đoạn tới 192.168.4.2. IPv4 đóng gói phân đoạn trong gói Lớp 3, đặt địa chỉ nguồn (SRC IP) của gói thành 192.168.3.1, trong khi địa chỉ đích (DST IP) được đặt thành 192.168.4.2.
Phân phối gói từ máy chủ đến máy chủ (Bước 3 trên 14)
Khi Máy chủ A phân tích địa chỉ đích, nó nhận thấy rằng địa chỉ đích nằm trên một mạng khác. Máy chủ chuyển tiếp bất kỳ gói nào không dành cho mạng IPv4 cục bộ trong một khung được định hướng tới cổng mặc định. Cổng mặc định là địa chỉ của bộ định tuyến cục bộ, bộ định tuyến này phải được định cấu hình trên các máy chủ (PC, máy chủ, v.v.). IPv4 chuyển gói Lớp 3 sang Lớp 2 với các hướng dẫn để chuyển tiếp nó đến cổng mặc định. Máy chủ A phải đặt gói tin vào "bãi đậu xe" của nó (ở trạng thái chờ) cho đến khi nó có địa chỉ MAC của cổng mặc định.